为什么要优化网络性能
对于一款互联网应用，用户体验是成功与否的重要指标之一。
网络性能一般指请求的成功率、延时等。目前的移动互联网时代，前端一般扮演信息展示与用户交互的角色，网络性能对用户体验的影响非常巨大。
据统计，网页加载时间从 1 秒增加到 3 秒，跳出率就会提高 32％；如果网页加载时间从 1 秒增加到 6 秒，跳出率就会上升 106％。
对于移动端APP，现在普遍在提一个APP秒开率（1S内完成APP冷启动及首页展）和页面秒开率（1S内完成页面跳转、渲染及展示）的指标，想要提高秒开率，提高网络性能是其中非常重要的一环。
HTTP请求流程
HTTP（Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议）是目前移动端应用最广泛的网络传输协议之一，掌握原理是优化的第一步。
常规的HTTP请求流程如下图所示：
HTTP流程.png
整个流程中，除了客户端发起请求、服务端处理这两个在端上处理的环节，其余都与网络有交互。两个端上的处理，一般可以通过算法优化、处理逻辑优化等降低耗时，这里我们不多做分析，下面我们主要看下与网络交互的环节如何优化。
优化思路
DNS优化
DNS防劫持
DNS 是将域名转换为IP的查询服务，使用UDP协议实现。
一般客户端的DNS功能通过查询ISP（互联网服务提供商）提供的DNS服务器实现。
出于性能考虑，现代操作系统中内置的本地DNS客户端将缓存DNS搜索的结果；ISP的DNS也是如此，并不会按照DNS协议声明的TTL去定期更新缓存。
DNS域名劫持现代互联网最常见的共计方式之一，一般通过攻击运营商DNS服务器或者伪造DNS服务器的方式实现。
DNS解析作为请求与网络交互的第一步，如果发生DNS劫持，会直接影响请求的成功率或者数据安全问题。现在业内常见的方式是采用 HTTPDNS 解决：
HTTPDNS的实现非常简单，就是用HTTPS代替不可靠的UDP进行DNS查询服务，绕开了运营商的Local DNS。目前提供相关服务的公有云服务商很多，例如阿里、腾讯、网宿等，也可以自行搭建HTTPDNS服务。
DNS结果缓存
HTTPDNS服务通过HTTPS去进行查询，在没有缓存的情况下，速度大大慢于传统的UDP。一般一个公司的APP，使用的域名大都相同，关于这点我们可以通过本地缓存和定期更新（建议按照TTL间隔更新）的方式来解决。
如果服务器多地部署，或者多IP，我们可以对DNS的结果进行跑马竞速后排序缓存，下次使用时按照之前的竞速结果使用，提高整体建联性能。
iOS在使用HTTPDNS的时候，可能有个小问题，就是TLS的证书是对域名的，如果我们使用IP直接替换域名，会造成TLS不可用的问题，iOS上层网络库NSURLConnection/NSURLSession没有提供接口进行SNI字段的配置，可以通过CFNetwork来实现。具体实现搜索“iOS SNI”可以找到解决方案。
包体优化
包体压缩
传输数据的包体大小与传输耗时成正相关，压缩算法是减小包体的最有效手段之一。
HTTP压缩是通过在Request的header声明Accept-Encoding字段，表明客户端支持的压缩格式，服务端解析后，会使用声明列表内的算法之一对Response的body进行压缩，并在Response的header内Content-Encoding字段声明使用的压缩算法，客户端收到Response后，按照此压缩算法解压即可获得原始内容。
目前HTTP使用的压缩算法有：
- deflate：是同时使用了LZ77算法与哈夫曼编码（Huffman Coding）的一个无损数据压缩算法，无专利，并有众多开源实现
- gzip：基于deflate实现
- br：Brotli，该数据格式旨在进一步提高压缩比，对文本的压缩相对deflate能增加20%的压缩密度，而其压缩与解压缩速度则大致不变
高效序列化方式
目前在HTTP使用最多的数据系列化方式是JSON，JSON是基于文本的，虽然解析简单，但是编码长度较长，解析效率与传输效率较低。
目前比较流行的数据序列化方式是Google的Protobuf，简称PB。PB是一种基于二进制编码的高效、轻量化的信息描述格式，它具有语言中立、平台中立、高效、可扩展等特性，与 json、xml 相比，Protobuf 的编码长度更短、传输效率更高。将JSON切换为PB也是比较常见的HTTP优化手段，可以在降低传输包体大小的同时，提高客户端与服务端的编解码速度，一举两得。下面是网上找到的pb、josn、xml对比：
image.png
合并请求
如果一个页面内同时有多个请求，请求同时发起时可能会面临重复建联，网络带宽挤兑等情况，影响请求性能，这种情况下我们会建议将请求进行合并，减少请求数量来提高业务请求质量。
但是，切记不可以一味地合并请求，因为合并后传输包体必然会变大，合并的太多反而降低请求性能。原则上只合并相关的请求，降低同一个页面的请求数量。
域名合并 + 连接复用
从HTTP/1.1版本开始，支持同域名的连接复用，即可以在同一个TCP连接上传输多个请求，正常HTTP请求需要TCP三次握手建联和TLS握手，连接复用减少了重复建联的消耗，可以大大降低请求的前置耗时。
连接复用的维度一般是域名，即相同的域名对应的IP地址是相同的，可以复用相同的连接，所以可以通过合并域名的形式，尽量让客户端的请求使用同一个域名，大大提高连接复用的概率，优化HTTP请求性能。
幂等重试
幂等是指同一个请求多次调用，返回的结果都是相同的，对于支持幂等的请求，我们可以通过重试的方式提高请求的成功率。
HTTP协议中的GET、HEAD、PUT等支持幂等，可以进行重试。
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